ՀԱՐՍՏԱՑՐՈՒ ԳԻՏԵԼԻՔՆԵՐԻԴ ՊԱՇԱՐԸ
Ակտիվացրու «Իմ+»-ը գերազանց գնահատականներ ստանալու համար
Ստեղծեք Ձեր ուսումնական ծրագիրը «ԻմԴպրոց» կայքում
Ստացեք հաշվետվություն Ձեր ուսումնական ծրագիր արդյունավետության վերաբերյալ
Օգտագործեք Ձեր առաջադրանքները ստուգողական աշխատանքներում

Տեսություն

ՋԵՐՄԱՔԱՆԱԿ
Այն էներգիան, որը մարմինը ստանում կամ տալիս է ջերմափոխանակության ժամանակ, կոչվում է ջերմաքանակ:
Եթե ջերմափոխանակության ժամանակ մարմնի ներքին էներգիան աճում է, այսինքն՝ մարմինը տաքանում է, ապա ասում են, որ այն շրջապատից ջերմաքանակ է ստանում: Հակառակ դեպքում, երբ ներքին էներգիան նվազում է, այսինքն՝ մարմինը սառչում է, ապա ասում են, որ այն շրջապատին ջերմաքանակ է տալիս:
Ուշադրություն
Ջերմաքանակը սովորաբար նշանակում են \(Q\) (կարդացվում է՝ քյու) տառով: Ընդունված է մարմնի ստացած ջերմաքանակը համարել դրական, իսկ տվածը՝ բացասական մեծություն:
Քանի որ սահմանման համաձայն, ջերմաքանակը էներգիա է, որը մարմինը տալիս կամ ստանում է ջերմափոխանակության ժամանակ, ապա բնական է այն արտահայտել նույն միավորով, ինչ էներգիան է: Ուրեմն  Միավորների միջազգային համակարգում ջերմաքանակի միավորը \(1\) Ջ-ն է:
Գործնականում հաճախ օգտվում են նաև կիլոջոուլ (կՋ) և մեգաջուլ (ՄՋ) միավորներից:
1 կՋ \(= 1000\) Ջ \(= 10³\)Ջ, \(1\) ՄՋ \(= 1000000\) Ջ
Տեսակարար  ջերմունակություն
Ջերմաքանակը, որը մարմինը ստանում է տաքանալիս կամ տալիս է սառչելիս, կախված է մի շարք գործոններից: Հասկանալի է, որ ինչքան երկար ժամանակ է տաքանում ջուրը, այնքան ավելի շատ ջերմաքանակ է նա ստանում գազօջախից: Ուրեմն կարելի է եզրակացնել, որ առաջին գործոնը, որից կախված է մարմինը որոշակի չափով տաքացնելու համար անհրաժեշտ ջերմաքանակը, նրա զանգվածն է: Ընդ որում, որքան մեծ է մարմնի զանգվածը, այնքան շատ ջերմաքանակ է հարկավոր հաղորդել նրան՝ ջերմաստիճանը նույն չափով բարձրացնելու համար: 
Սառը ջուրը տաքացնելիս սկզբում ստացվում է գոլ, ապա՝ տաք և հետո միայն՝ եռման ջուր:
 
Դրանից կարելի է եզրակացնել, որ
երկրորդ գործոնը, որից կախված է տվյալ զանգվածով մարմինը տաքացնելու համար անհրաժեշտ ջերմաքանակը՝ նրա ջերմաստիճանի փոփոխությունն է: Ընդ որում, որքան շատ պետք է տաքացնել մարմինը, այնքան շատ ջերմաքանակ պետք է հաղորդել նրան:
Միաժամանակ գազօջախին դրված նույն քանակի կաթը շուտ կեռա, թե՞ ջուրը (նկ. 2): Դիտումները ցույց են տալիս, որ կաթն ավելի շուտ է տաքանում: Նշանակում է տարբեր նյութերից կազմված նույն զանգվածով մարմինները նույնքան տաքացնելու համար տարբեր ջերմաքանակներ են պահանջվում:
 
Հետևաբար,
երրորդ գործոնը, որից կախված է մարմինը որոշակի չափով տաքացնելու համար անհրաժեշտ ջերմաքանակը, նրա նյութի տեսակն է:
Untitled00.png
Մարմնի տաքացման համար անհրաժեշտ ջերմաքանակը կախված է նրա զանգվածից, ջերմաստիճանի փոփոխությունից և նյութի տեսակից:
 
Երբ մարմնի ջերմաստիճանն իջնում է, ինքն է ջերմաքանակ տալիս շրջապատին: Բնականաբար, հովանալիս մարմնի տված ջերմաքանակը կախված է նույն գործոններից, ինչ որ տաքանալիս ստացած ջերմաքանակը: Իսկ թե ինչպե՞ս է ջերմաքանակը կախված նշված գործոններից՝ ցույց է տալիս փորձը:
Օրինակ
 Փորձը ցույց է տալիս, որ \(1\) կգ զանգվածով ջուրը \(1\)°-ով տաքացնելու համար պահանջվում է \(4200\) Ջ ջերմաքանակ՝  իսկ նույն՝ \(1\) կգ զանգվածով պղինձը դարձյալ \(1°\)-ով տաքացնելու համար՝ \(400\) Ջ:
Նշանակում է \(1\) կգ զանգվածով տարբեր նյութերը \(1\)°-ով տաքացնելու համար պահանջվում են տարբեր ջերմաքանակներ: 
Այն ֆիզիկական մեծությունը, որը ցույց է տալիս, թե որքան ջերմաքանակ է անհրաժեշտ նյութի \(1\) կգ-ը \(1\)°-ով տաքացնելու համար, կոչվում է այդ նյութի տեսակարար ջերմունակություն:
 
Ուշադրություն
Յուրաքանչյուր նյութ իր տեսակարար ջերմունակությունն ունի: Դրանք որոշված են փորձերի միջոցով և կազմված են համապատասխան աղյուսակներ: Անհրաժեշտության դեպքում ձեզ հետաքրքրող նյութի տեսակարար ջերմունակությունը կարող եք վերցնել այդ աղյուսակներից, որոնք կարող եք գտնել դասագրքում, խնդրագրքերում, համացանցում և այլն:
Նյութի տեսակարար ջերմունակությունը սովորաբար նշանակում են լատինական \(c\) տառով:
 
Նյութի տեսակարար ջերմունակության միավորը ՄՀ-ում չափվում է ջոուլը բաժանած կիլոգրամ անգամ աստիճանով (\(1\) Ջ/(կգ °C)):  Օրինակ՝ կապարի տեսակարար ջերմունակությունը հավասար է \(140 \)Ջ/(կգ·°C): Այս թիվը ցույց է տալիս, որ \(1\) կգ կապարը \(1\)°C-ով տաքանալիս կլանում, իսկ սառչելիս անջատում է \(140\) Ջ ջերմաքանակ:
 
Աղյուսակներից երևում է, որ ագրեգատային տարբեր վիճակներում (պինդ, հեղուկ, գազային) միևնույն նյութի տեսակարար ջերմունակությունը տարբեր է: Օրինակ՝ ջրի տեսակարար ջերմունակությունը \(4200\) Ջ/(կգ·C) է, իսկ սառույցինը՝ \(2100\) Ջ/(կգ·°C):   
Մարմնի տաքացման համար անհրաժեշտ և դրա հովացման դեպքում անջատվող ջերմաքանակի հաշվում
Ջերմաքանակը հաշվելու համար պետք է իմանալ այն նյութի տեսակարար ջերմունակությունը, որից պատրաստված է մարմինը, այդ մարմնի զանգվածը և սկզբնական (t1 ) ու վերջնական ( t2) ջերմաստիճանների տարբերությունը:
Մարմինը տաքացնելու համար անհրաժեշտ կամ հովանալիս դրանից անջատվող \(Q\) ջերմաքանակը հաշվելու համար պետք է նյութի c տեսակարար ջերմունակությունը բազմապատկել մարմնի \(m\) զանգվածով և դրա t2  ու
t1 վերջնական ու  սկզբնական ջերմաստիճանների տարբերությամբ:
Q=cmt2C0t1C0 
Ուշադրություն
Բազմաթիվ փորձերի արդյունքում ստացված այս բանաձևը վկայում է, որ մարմինը տաքանալիս մարմնի ստացած կամ հովանալիս նրա տված ջերմաքանակը ուղիղ համեմատական է մարմնի զանգվածի և վերջնական ու սկզբնական ջերմաստիճանների տարբերությանը: Համեմատականության \(c\) գործակիցը մարմնի ջերմային հատկությունները բնութագրող տեսակարար ջերմունակությունն է:  
 Եթե     t2\( >\)t1, ապա \(Q\)\(>\)\(0\), այսինքն՝ տաքանալիս մարմինը ստանում է ջերմաքանակ: Հակառակ դեպքում, t2 \(<\)t1, ապա \(Q \)\(<\)\(0\), այսինքն՝ սառչելիս մարմինը շրջապատին ջերմաքանակ է տալիս:
Ներքին էներգիայի պահպանման օրենքը 
Մի անգամ ևս անդրադառնանք ներքին էներգիայի փոփոխման եղանակներին: Ինչպես առանձին վերցրած մարմնի, այնպես էլ մարմինների համակարգի ներքին էներգիան կարող է փոփոխվել երկու պատճառով՝ աշխատանք կատարելու և ջերմափոխանակության:
Պատկերացնենք մի համակարգ, որի վրա արտաքին ազդեցություններ չկան (կամ դրանք համակշռված են), և որը ջերմամեկուսացված է շրջապատից: Վերջինս նշանակում է, որ համակարգի մարմինների և դրա կազմի մեջ չմտնող այլ մարմինների միջև ջերմափոխանակություն տեղի չի ունենում: Այդպիսի համակարգերը կոչվում են
փակ կամ մեկուսացված:  
 
Ուշադրություն
Մեկուսացված համակարգի սահմանումից բխում է, որ բացակայում են նրա ներքին էներգիայի փոփոխման բոլոր պատճառները: Ուրեմն, ինչ կարելի է ասել այդ համակարգի ներքին էներգիայի մասին: Միակ եզրակացությունն այն է, որ այդ համակարգի ներքին էներգիան երբեք չի փոխվում, այսինքն՝ պահպանվում է:
Մեկուսացած համակարգում ընթացող կամայական պրոցեսների դեպքում նրա ներքին էներգիան պահպանվում է:
Սա ներքին էներգիայի պահպանման օրենքն է: Մեկուսացած համակարգի ներքին էներգիայի պահպանումը նշանակում է այդ համակարգը կազմող մասնիկների հավերժական ջերմային շարժում:
Ջերմային հաշվեկշռի հավասարումը
Ներքին էներգիայի պահպանման օրենքը կիրառենք տարբեր ջերմաստիճաններ ունեցող երկու մարմնից բաղկացած փակ համակարգի համար: Այս մարմինների հպման դեպքում նրանց միջև ջերմափոխանակություն կսկսվի: Ջերմափոխանակության ընթացքում ավելի տաք մարմինը կտա իր էներգիայի մի մասը, իսկ ավելի սառը մարմինը կստանա այն: Պրոցեսը կշարունակվի այնքան ժամանակ, մինչև դրանց ջերմաստիճանները հավասարվեն: Քանի որ այդ մարմինների գումարային ներքին էներգիան պահպանվում է, ապա որքան նվազում է մարմիններից մեկի ներքին էներգիան, նույնքան աճում է մյուս մարմնի ներքին էներգիան: Նշանակում է, որ համակարգի մարմինների տված և ստացած ջերմաքանակների գումարը հավասար է զրոյի: Եթե մարմինների տված և ստացած ջերմաքանակները նշանակենք \(Q1\) և \(Q2,\) ապա \(Q1\)\(+\)\(Q2\)\(=\)\(0 \) , այս հավասարումը հայտնի է որպես ջերմային հաշվեկշռի հավասարում:
Կալորաչափ
Կալորաչափը բաղկացած է երկու անոթից, որոնք բաժանված են օդային միջանցքով (նկ.3):  Անոթի ներսի հատակը արտաքին հատակից առանձնացված է հատուկ հենարաններով: Իհարկե, այսպիսի անոթը չի կարող լիովին խոչընդոտել անոթի պարունակության և շրջապատող միջավայրի միջև ջերմափոխանակության իրականացմանը, սակայն նվազեցնել այն կարող է: Եթե փորձը հնարավորինս արագ կատարվի, ապա կարելի է հասնել նրան, որ շրջապատող միջավայրի (և կալորաչափի պատերի) հետ ջերմափոխանակության ընթացքում կորցրած ջերմաքանակն աննշան կլինի: 
 
Untitled000.png
Աղբյուրները
Ս. Վ. Գրոմով , Ն. Ա. Ռոդինա,  Ֆիզիկա-8, հանրակրթական դպրոցի դասագիրք ( I, II, III և V գլուխների հեղինակ Ա. Մամյան); Երևան, Անտարես -2014 թ.